[发明专利]以太网链式网络和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可扩展的菊花链以太网架构，该架构允许从该链中移除和替代在其间有点到点连接的监视器模块(一次一个)而不影响该链的操作。该链可以从仅仅几个模块扩展到所要求的大数量。

背景技术

监视/控制系统应当是可根据所需要的点的数量扩展，以便只要求几个模块或许多的模块。一个模块中的故障应当不影响其它模块的操作并且模块应当能够在不影响其它模块的情况下被换出。模块之间的高速通信是所要求的。在该方面，串行通信使引线计数较低并且带宽较高，但是高速串行链路(比如以太网)通常是点到点的并且要求桥接或交换机电路。该交换机电路变成能使整个系统不工作的单点故障源。

在现有的监视/控制系统设计中，已经使用冗余网络解决了单点故障问题。在标准PICMG 2.16的情况下，两个单独的交换机卡被安装在固定监视器卡的机架中，以将单独的以太网链路提供给每个监视器卡。但是，存在涉及该方法的困难。第一，交换机卡在其上必须有足够的端口来为整个机架工作。对于少量的通道，用户必须还要购买两个交换机卡，由此极大地增加了机架的购买成本。第二，机架的大小受到交换机卡上支持的通道数量的限制。

发明内容

在本发明的一个示例实施例中，一种局域网包括多个模块，每个模块具有网络中所述模块之前的多个模块中的至少两个模块和/或网络中所述模块之后的多个模块中的至少两个模块，在多个模块之间伸展的多个链路，每个点到点链路在两个模块之间伸展以便以菊花链的方式连接多个模块，多个模块的每一个通过点到点链路连接到所述模块之前的两个模块的每一个和/或所述模块之后的两个模块的每一个，其中能够伸展模块的菊花链和/或能够从网络一次一个地移除并替代多个模块的每一个而不影响网络的操作。

在本发明的另一个示例实施例中，一种以太网包括以菊花链方式连接在一起的多个监视器，每个监视器具有以太网中所述监视器之前的至少两个监视器和/或以太网中所述监视器之后的至少两个监视器，在多个监视器之间伸展的多个点到点链路，以便以所述菊花链的方式连接所述多个监视器，每个点到点链路在多个监视器中的两个之间延伸，多个监视器的每一个通过点到点链路连接到以太网中所述监视器之前的两个监视器的每一个和/或以太网中所述监视器之后的两个监视器的每一个，其中能够伸展监视器的菊花链和/或能够从以太网一次一个地移除并替代多个监视器的每一个而不影响网络的操作。

在本发明的又另一个示例实施例中，一种将监视器模块互连以形成局域网的方法，该局域网包括多个监视器模块和在多个监视器模块之间伸展的多个点到点链路，以便以菊花链的方式互连监视器模块，该方法包括步骤：通过点到点链路将多个监视器模块的每一个连接到菊花链网络中所述监视器模块之前的两个监视器模块的每一个和/或通过点到点链路在菊花链网络中所述监视器模块之后的两个监视器模块的每一个之间连接多个监视器模块的每一个。

本发明涉及一种菊花链局域网，比如以太网，并涉及一种使用菊花链局域网架构，比如以太网来互连模块的方法。该架构包括在每个模块与在该模块之前和之后的链中的两个模块之间的点到点连接。该架构允许链被伸展，并且允许从链中移除模块而不中断对其它模块的服务。微处理器和附加的端口为到外部设备的连接提供了附加的网关。

附图说明

图1是示出作为以太网一部分的监视器的本发明链式架构的框图。

图2是示出在图1所示的本发明的链式架构中使用的每个监视器的内部电子部件的框图。

具体实施方式

局域网或“LAN”是地理上受限的数据通信网络。通常，LAN允许容易地在相邻建筑内互连计算机、监视器、终端、打印机等。以太网是LAN的一个示例，其中数据被分割成分组，使用CSMA/CD算法来发送每个分组直到它到达了其目的地而不会与其它任何分组冲突。因此，在操作中，LAN中的每个节点在任何操作时刻发送或接收数据分组。

本发明使用图1所示的菊花链以太网架构10，其中使用在多个监视器模块12之间伸展的多个点到点链路14来将模块12菊花链接在一起。在图1所示的菊花链以太网架构10中，每个监视器模块12与以太网中其之前两个模块的每一个以及与以太网中其之后两个模块的每一个链接。